CN113616315A - 一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和液态电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和液态电极，包括液态电极的结构，液体的种类、浓度。该方法通过向传统的脉冲消融电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的面积。在不改变原有电极尺寸的前提下，通过注入导电溶液增加电极的有效消融尺寸来扩大消融的面积，电极所能增加的尺寸取决于导电溶液所能注入的体积量；或在较小的电极尺寸下，通过注入导电溶液使电极的有效消融尺寸增加到临床常用的尺寸，电极尺寸可增大2‑10倍，并且满足与传统电极相当的消融效果。另外通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。

Description

一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和液态 电极
技术领域
本申请涉及一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和液态电极。更具体地，本申请涉及用于在生物组织的细胞上产生不可逆电穿孔或诱导生物组织的细胞凋亡的电极，以及利用导电溶液增强消融面积及消融方向控制的方法。
背景技术
心血管疾病、癌症和慢性呼吸道疾病等非传染性疾病是中低收入国家致病和致死的主要原因。世界卫生组织在《2013～2020年预防和控制非传染性疾病全球行动计划》中指出每年有超过3600万人死于非传染性疾病(占全球死亡人数的63％)。其中超过1400万人在30至70岁之间，中低收入国家占死亡人数的86％。这将在未来15年累计导致7万亿美元的经济损失，使数百万人陷入贫困。
除了积极预防这些疾病外，发展更加理想的治疗手段对人类的经济和健康水平具有重大的意义。局部物理消融技术就是在这种背景下发展而来的，相对于传统的治疗方法，物理消融具有无化学毒性，微创，并发症少等优势，因此在肿瘤，心血管(房颤)，慢性呼吸道疾病(慢性阻塞性肺疾病)等疾病的临床治疗中得到了广泛的应用。经过几十年的发展，物理消融衍生出了射频(RFA)、微波、高聚集超声、激光，冷冻消融等多种治疗技术。这些治疗方法通过改变靶区的温度，破坏细胞结构进而杀伤组织。然而，消融过程中的“热沉”效应(由于血液灌注而造成的热量损失)会影响治疗的效果。同时它们也不具备选择性，治疗时可能也会损伤临近部位的重要脏器、大血管和神经，这在一定程度上限制了物理消融技术的应用范围。因此，一种新兴的非热选择性物理消融技术，即不可逆电穿孔(Irreversibleelectroporation，IRE)消融技术，引发了人们的广泛关注。
IRE消融技术通过向目标细胞施加脉冲电场(Pulsed electric field，PEF)，造成细胞的不可逆穿孔进而诱导细胞坏死或凋亡，目前已被广泛应用于肿瘤消融的研究和临床治疗，特别是那些无法切除且临近血管，神经，胆管等热敏感器官的肿瘤。近几年来，IRE也越来越多的被应用于心血管等内腔疾病的消融治疗，研究发现IRE具有很好的肺静脉持续隔离效果，显著降低了一些并发症的发生率。作为一种选择性物理消融技术，IRE可以保护神经、血管等重要结构，具有消融区边界清晰，治疗时间短，治疗后恢复较快等优势。此外，治疗过程中通过计算机断层扫描，超声波，核磁共振等医学成像技术对IRE进行实时监控，可以确定消融部位的形状、体积及所在位置,能有效地控制损伤范围。因此，人们认为IRE消融技术具有取代传统热消融技术的潜力。
然而，IRE消融技术也存在一些亟待解决的问题，例如：
只适用于较小的肿瘤治疗(小于3cm)，较大的肿瘤(2.5×2.5cm)的治疗就需要插入6根左右的治疗电极才能达到消融区域的覆盖，给患者增加了很多额外的痛苦。此外，在大量的临床试验中，患者会出现不同程度的不良反应，例如心律失常、气胸、血压升高、酸碱平衡紊乱和肌肉收缩等。这些不良反应的出现一部分是由于治疗过程中的穿刺或创伤造成的。
所以，增大消融的面积，减少穿刺造成的创伤，将有利于减少治疗对患者产生的不利影响并极大地提高IRE电极的应用范围。
根据不同的电极结构来分，当前的IRE电极主要有平板形电极，夹钳电极，负压电极，非侵入式针头电极，导管电极，针状电极等。电极一般至少包括有正负两极，电极与组织接触后构成电场回路。电极的选择、布置及个数直接影响到消融电场的大小和分布，是影响IRE最终效果的重要因素之一。CN106388933B公开了一种利用绝缘区域限制电场以减少肌肉收缩的IRE设备，该设备电极主体为针状电极，需要穿透组织使用。此外，向预定组织内注射液体一般被用于电转DNA或电化学疗法，CN1678369B公开了一种可逆电穿孔装备和注射装置，用于向细胞内导入物质。CN105920724B公开了一种液态金属腹腔灌注及电化学治疗的装置，其使用的电源电压为2～10V，电流不超过10mA。
发明内容
本发明目的在于提供一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和以及一种利用该方法设计的液态电极。通过在原有消融电极外的预定位置包裹上一定量的导电溶液，形成一种尺寸扩增且扩增区域方向可控的新型液态电极，用于增加消融的面积和控制消融的方向。这一种方法可用于所有的传统电极的改造。另外，根据该方法设计了一种针状液态电极。电极包括有正负两极，通过在较细的金属针周围的预定区域注入一定浓度的导电液体，减少了穿刺的创伤，增大了消融的面积，其中预定区域可通过改变开孔大小和方向进行有效选择，实现了消融方向的可控性。
本发明的技术方案：
一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法，能够增大原有电极的消融面积或减小电极尺寸，具体包括如下步骤：
通过向传统的脉冲消融电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的面积。在不改变原有电极尺寸的前提下，通过注入导电溶液增加电极的有效消融尺寸来扩大消融的面积，电极所能增加的尺寸取决于导电溶液所能注入的体积量；或在较小的电极尺寸下，通过注入导电溶液使电极的有效消融尺寸增加到临床常用的尺寸，电极尺寸可增大2-10倍，并且满足与传统电极相当的消融效果，且减少了穿刺创伤。另外通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。
本发明还提供一种利用上述方法设计的液态电极，也即一种输送电脉冲的液态电极，包括：
成对使用的金属电极针，导电液体，注射器；
其中，所述金属电极针分为金属电极针前端、金属电极针中段和金属电极针尾端；前端为暴露端，即脉冲电压输出端，金属电极针前端的电极针表面金属裸露且排布有小孔，开孔方向上设置有可以扩张的具有开孔结构的膜材料。向金属电极针中注入导电液体将膜材料撑开，导电液体透过膜材料上的开孔在膜的外表面形成一层导电层。中段金属电极针外由绝缘材料包裹，不参与消融过程，能够增加穿刺深度，便于操作者手持穿刺。尾端分为注射器连接端和脉冲发生器连接端，其中注射器连接端为金属电极针与注射器相连接的地方；脉冲发生器连接端为脉冲电压输入端。
所述导电液体由导电性良好且生物相容性优异的液体构成。在金属针插入预定组织后，通过金属针的中空结构向预定组织输送导电溶液，在金属针外扩展出一定的空间，用以增大消融的面积和控制消融的方向。
所述注射器为筒状结构，与医用注射器类似但不具备针头，注射器通过螺纹结构与金属电极针相匹配，保证一定的密封性，导电液体通过注射器被推送入金属电极针内。注射器表面设置刻度系统，以便精准确定输送导电溶液体积大小；注射器管身可采用一定的固定手段(如将两个注射器用连接装置固定在一起)对电极进行固定，确保在穿刺消融时不会发生偏移。
根据本发明所述液态电极，进一步，所述金属电极针的金属材料可以为金，银，铜，铂，锌等各类导电材料；绝缘材料可以为聚氨酯，聚四氟乙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯等塑料材料；膜材料可以为聚苯二甲酸乙二醇酯，交联聚乙烯，尼龙等热塑性材料；注射器材质可采用玻璃或塑料等非导电材料。
本发明所述注射器材质可采用玻璃或塑料等非导电材料；注射器表面设置刻度系统，以便精准确定输送导电溶液体积大小。
根据本发明所述液态电极，进一步，金属电极针的金属针直径可变，金属电极针内部为中空结构，用于向预定组织输送或吸取导电溶液；金属电极针中段可以设置刻度系统，以便精准确定穿刺深度。
根据本发明所述液态电极，进一步，金属电极针前端表面为非密封结构，暴露长度可变。前端金属表面上排布有一定形状的定向小孔(形状没有特定限定，可以是圆孔、方孔等，主要看最后需要扩张成的膜形状需求)，开孔位置根据实际所需膜扩张的方向位置而设定，并被膜材料所包覆。
根据本发明所述液态电极，进一步，所述膜材料类似于球囊结构，在输入导电液体后可以扩张为预定形状；膜材料的分布位置、大小及形状可以调节，用于控制液体在预定目标内的分布，进而控制消融的面积和方向。
根据本发明所述液态电极，进一步，所述导电溶液的种类可变，可由氯化钠、氯化钙溶液等导电性良好且生物相容性优异的液体构成；导电溶液的浓度可变，可在纯水至饱和溶液间调节(当使用1mm的金属针，裸露的金属针长度为10mm时，使用导电液体将金属针包裹为直径2mm的消融电极需要约200μL的液体)。另外，也可以参考使用导电性更好的液态金属。
本发明所述液态电极，使用时包括至少一个电极通电和至少一个电极接地，通电时电极能够承受3000～4000V，脉冲宽度为0.01～100μs，1kHZ～1MHZ的脉冲电压。
根据本发明所述液态电极，进一步，可使用自制的脉冲发生器，也可使用其它现有的脉冲发生器。
根据本发明所述液态电极，进一步，电极金属电极针可使用医用柔性导管替代，可应用于人体内腔组织的微创消融。
本发明提供的一种所述可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法，能够增大原有电极的消融面积或减小电极尺寸，具体包括如下步骤：
优选应用本发明所述的液态电极，通过向所述的液态电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的面积；在不改变原有电极尺寸的前提下，通过注入导电溶液增加电极的有效消融尺寸来扩大消融的面积，电极所能增加的尺寸取决于导电溶液所能注入的体积量；或在较小的电极尺寸下，通过注入导电溶液使电极的有效消融尺寸增加到临床常用的尺寸，电极尺寸可增大2-10倍，并且满足与传统电极相当的消融效果，且减少了穿刺创伤；通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。
本申请的一方面涉及一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法和液态电极。该方法通过向传统的脉冲消融电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的尺寸，以此来扩大消融的面积。在不改变原有电极尺寸的前提下可以扩大消融的面积，或者是在较小的尺寸下实现与传统电极尺寸下相同的消融效果。另外通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。本申请的另一方面涉及一种液态电极。电极包括有正负两极，通过在较细的金属针周围的预定区域注入一定浓度的导电液体，减少了穿刺的创伤，增大了消融的面积，其中预定区域可通过改变开孔大小和方向进行有效选择，实现了消融方向的可控性。
在本申请的一些实施方案中，所述导电液体可由0～26.5％(30℃)的氯化钠溶液构成。在金属针插入预定组织后，通过注射器向预定组织输送导电溶液，在金属针外扩展出一定的空间，用以增大消融的面积和控制消融的方向。电穿孔结束后吸出导电液体。
在本申请的一些实施方案中，金属针前端包裹带有方向可控的孔的膜材料，在一定压力的导电液体下膜材料扩张为一定形状，导电液体通过膜材料的孔隙在膜材料外表形成一层导电层，用以增大可控消融的面积。
在本申请的一些实施方案中，电极膜材料的开孔区域可控，用于控制导电液体在组织内的分布方向，进而控制电场的分布范围。
附图说明：
图1是根据本申请的实施方式的一种液态电极示意图；
图2是液态电极注入液体前后金属电极针的前端对比图；
图3是控制液态电极导电溶液分布进而控制消融方向的示意图；
图4是不同直径金属铜电极下的马铃薯消融区域对比示意图；
图5是通过添加导电液体以扩增消融尺寸的马铃薯消融结果示意图；
图6是使用不同浓度，不同种类导电溶液时的马铃薯消融状况示意图。
具体实施方式：
以下参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施方案。应该注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施方案中阐述的部件和步骤的相对布置，数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例行实施方式的描述实际上只是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
图1为根据本申请的实施方式的一种液态电极示意图
如图1所示，本申请的液态电极11由成对使用的金属电极针12，膜材料13和注射器14构成。
金属电极针12分为前端15、中段16和尾端17。前端15为暴露端，即脉冲电压输出端，前端15电极针表面金属裸露且排布有小孔，开孔方向上设置有可以扩张的具有开孔结构的膜材料13。向金属针中注入导电液体后会将膜材料13撑开，导电液体可以透过小孔在膜材料13外表面形成一层导电层。中段16金属电极针外由绝缘材料包裹，不参与消融过程，能够增加穿刺深度，便于操作者手持穿刺。尾端17分为注射器连接端18和脉冲发生器连接端19，其中注射器连接端18为金属电极针12与注射器14相连接的地方，可采用螺纹结构相匹配；脉冲发生器连接端19为脉冲电压输入端，可部分裸露金属电极针12，用鳄鱼夹将脉冲发生器与金属电极针12进行连接。
导电液体由导电性良好且生物相容性优异的液体构成。在金属针插入预定组织后，通过金属针的中空结构向预定组织输送导电溶液，使膜材料13扩张，在金属针外扩展出一定的空间，用以增大消融的面积和控制消融的方向。
注射器14通过螺纹结构与金属电极针12相匹配，保证一定的密封性，导电液体通过注射器14被推送入金属电极针12内。注射器14表面设置刻度系统，以便精准确定输送导电溶液体积大小；注射器14管身可采用一定的固定手段对电极进行固定，确保在穿刺消融时不会发生偏移。
具体来说，本申请的液态电极11实施时，先通过注射器14吸取一定量的导电液体，再将注射器14与金属电极针12匹配连接，然后通过脉冲发生器连接端19将金属电极针12与脉冲发生器(本文未显示)相连接。根据治疗需求选择电极针12的插入深度，插入并固定好电极针12后，向电极针前端15注射一定量的导电液体来扩张膜材料13，最后打开脉冲发生器向预定组织施加脉冲电压。脉冲治疗结束后，将导电液体抽回并取出液态电极11。
图2是液态电极注入液体前后金属电极针的前端对比图
图2(A)是未注入液体时，金属电极针前端的放大示意图。金属电极针前端21表面设置有可以扩张的具有开孔结构的膜材料22，在没有注入液体时，膜材料22紧密贴合在金属电极针表面。
图2(B)是在注入液体后，金属电极针前端的放大示意图。金属电极针前端21的膜结构22发生了扩张，在注入导电液体后可以扩张为预定形状，增加了金属电极针的尺寸大小。此外，还可以通过改变扩张形状来改变消融的方向。膜材料22上的开口方向和孔大小可以调节，用于控制液体在预定目标内的分布，进而控制消融的方向。
图3是控制液态电极导电溶液分布进而控制消融方向的示意图
通过改变金属电极针前端的开孔分布和开孔大小，膜材料上的开孔方向和孔大小，控制液体在预定目标内的分布，进而控制消融的方向。
图3(A)是控制导电液体分布的一种实施例。此时金属电极针前端31开孔范围为四分之一区域(90°)，相应的，膜材料32扩增范围为相同方向的90°扇形区域。可以通过改变开孔区域的范围大小及其相对轴线的角度来改变消融的方向。
图3(B)是控制导电溶液分布的另一种实施例。此时金属电极针前端31的开孔孔径由针尖沿电极针向中段逐渐减小，注射导电液体后膜材料32扩张为水滴形状，通过改变金属电极针前端31膜材料的形状来消融的方向及面积。
本发明的马铃薯块茎消融实施方式。
使用5*3*2.2cm的方形马铃薯块茎组织进行消融电极测试，验证本申请中的液态电极对脉冲消融范围的增大效果及其安全性，稳定性，后续还可以通过进行小鼠体内实验来进一步验证。实验首先对不同粗细铜电极的消融状况进行了探究，发现消融效果与电极输出端的直径大小相关；之后，通过将传统电极与导电液体相结合，发现液体扩增下的电极能产生良好的消融效果；最后，探究了液体的导电性与消融效果之间的关系，发现液体可以产生消融效果，且与液体的浓度相关。
实施例1：不同直径金属铜电极下的马铃薯消融区域对比，如图4所示。
实验采用不同直径的双针铜电极(电极长度为8cm，暴露端为1.5cm)。其中，极细电极41直径为0.1mm，细电极42直径为0.3mm，粗电极43直径为1mm。实验实施过程中，电极正负极分别垂直插入马铃薯中，间距1cm。电极尾端外接脉冲发生器，使用的脉冲参数为脉冲电压800V，脉冲宽度100μs，脉冲数量60个，脉冲频率1Hz。
图4中A、B、C分别为极细电极41、细电极42、粗电极43下的马铃薯消融状况图，44，45，46分别为俯视图(左)、正切剖面图(中)、侧切剖面图(右)。采用刻度尺测量俯视图44中马铃薯消融区域长度47和宽度48。测得极细电极41下的消融平均长度为1.3cm，平均宽度为1.1cm；细电极42下的消融平均长度为1.6cm，平均宽度为1.5cm；粗电极43下的消融平均长度为1.9cm，平均宽度为1.9cm；采用刻度尺测量正切剖面图45中马铃薯消融区域长度44。测得极细电极41下的消融平均长度为1.4cm；细电极42下的消融平均长度为1.7cm；粗电极43下的消融平均长度为1.9cm；采用刻度尺测量侧切剖面图46中马铃薯消融区域宽度45。测得极细电极41下的消融平均宽度为1.3cm；细电极42下的消融平均宽度为1.6cm；粗电极43下的消融平均宽度为2.0cm。
对比上述数据可知，消融面积大小与电极直径大小呈正相关。电极尺寸越大，消融面积越大，消融效果越好。
实施例2：通过添加导电液体以扩增消融尺寸的马铃薯消融结果，如图5所示。
在马铃薯预定位置打孔并注入液体(10％的CaCl2溶液)，在孔中心处放置半径为0.1mm，长度为8cm，暴露端为1.5cm的铜电极。通过改变圆孔的直径大小来改变导电液体的体积大小。实验中设定其中两组的圆孔半径为1mm和2mm，深度为1.5cm，圆心间距1cm，并在圆孔中间置入相同的铜电极。此外，还设立了一组不加液体的铜电极作为对照组。电极尾端外接脉冲发生器，使用的脉冲参数为脉冲电压800V，脉冲宽度100μs，脉冲数量60个，脉冲频率1Hz。
图5中A、B、C分别为具有不同导电液体体积(51：直径0.1mm金属电极，未加导电液体；52：直径1mm液体扩增电极；53：直径2mm液体扩增电极)下的消融状况的马铃薯消融状况图。其中，54，55，56分别为俯视图(左)、正切剖面图(中)、侧切剖面图(右)。采用刻度尺测量俯视图54中马铃薯消融区域长度57和宽度58(平行3组实验)，测得金属电极51尺寸下的消融平均长度为1.4cm，平均宽度为1.3cm；1mm液体扩增电极52的消融平均长度为1.7cm，平均宽度为1.8cm；2mm液体扩增电极53的消融平均长度为1.9cm，平均宽度为1.9cm；采用刻度尺测量正切剖面图55中马铃薯消融区域长度57后可得，原有电极51尺寸下的消融平均长度为1.4cm；1mm液体扩增电极52尺寸下的消融平均长度为1.6cm；2mm液体扩增电极53尺寸下的消融面积平均长度为1.8cm；采用刻度尺测量侧切剖面图53中马铃薯消融区域宽度58后可得，原有电极尺寸51下的消融平均长度为1.6cm；1mm液体扩增电极52尺寸下的消融面积平均宽度为1.9cm；2mm液体扩增电极53尺寸下的消融平均宽度为2.0cm。
对比上述数据可知，在原有的电极尺寸下通过添加导电液体以扩增电极半径，变大后的电极尺寸下的消融与原有的电极尺寸比较，有着更好的消融范围和效果。
实施例3：使用不同浓度，不同种类导电溶液时的马铃薯消融状况，如图6所示。
在马铃薯预定位置打孔(圆孔61直径为2mm，深度为1.5cm)并注入不同浓度和种类的液体，在孔中心处放置半径0.1mm，长度8cm，暴露端1mm的铜电极。电极尾端外接脉冲发生器，使用的脉冲参数为脉冲电压800V，脉冲宽度100μs，脉冲数量60个，脉冲频率1Hz。
图6(A)是不同浓度NaCl溶液下的马铃薯消融状况正切剖面图621和侧切剖面图631(平行3组实验)。其中，a、b、c、d、e分别对应无液体64、超纯水65、1％NaCl溶液66、5％NaCl溶液67、10％NaCl溶液68。由图6(A)a、b可知，超纯水下的消融面积大小与无液体只有铜导线下的消融面积大小相差不多；由图6(A)b-e可知，使用NaCl溶液时，马铃薯消融区域较纯水有明显的增加；随着NaCl浓度的上升，消融面积也在逐渐增大，消融的面积和离子浓度呈现正相关。
图6(B)是使用不同浓度的CaCl2溶液下的马铃薯消融状况正切剖面图622和侧切剖面图632。其中，a、b、c、d、e分别对应无液体64、超纯水65、1％CaCl2溶液69、5％CaCl2溶液610、10％CaCl2溶液611。由图6(B)a、b可知，超纯水下的消融面积大小与无液体只有铜导线下的消融面积大小相差不多；由图6(B)b-e可知，使用CaCl2溶液时，马铃薯消融区域较纯水有明显的增加；随着CaCl2浓度的上升，消融面积也在逐渐增大。这与使用NaCl溶液时的结果相一致，再一次证明消融的范围大小和离子浓度呈现正相关。
综上可知，具有高离子浓度的导电性优异的液体将有利于消融面积的增大，因此，应注意使用的导电液体种类及溶度，可以参考使用导电性更好的液态金属。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法，其特征在于，能够增大原有电极的消融面积或减小电极尺寸，具体包括如下步骤：
通过向传统的脉冲消融电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的面积；在不改变原有电极尺寸的前提下，通过注入导电溶液增加电极的有效消融尺寸来扩大消融的面积，电极所能增加的尺寸取决于导电溶液所能注入的体积量；或在较小的电极尺寸下，通过注入导电溶液使电极的有效消融尺寸增加到临床常用的尺寸，电极尺寸可增大2-10倍，并且满足与传统电极相当的消融效果，且减少了穿刺创伤；通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。
2.一种液态电极，其特征在于，所述液态电极包括：
成对使用的金属电极针，导电液体，注射器；
其中，所述金属电极针包括金属电极针前端、金属电极针中段和金属电极针尾端；
金属电极针前端为暴露端，即脉冲电压输出端，金属电极针前端的电极针表面金属裸露且排布有小孔，在小孔的开孔方向上设置有可以扩张的具有开孔结构的膜材料，当向金属电极针中注入导电液体时，可以将膜材料撑开，导电液体透过膜材料上的开孔在膜的外表面形成一层导电层；金属电极针中段外由绝缘材料包裹；
金属电极针尾端分为注射器连接端和脉冲发生器连接端，所述注射器通过所述注射器连接端与金属电极针相连接；
所述注射器为筒状结构，注射器的一端通过螺纹结构与金属电极针相匹配，导电液体通过注射器被推送入金属电极针内；在注射器表面还设置刻度系统。
3.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，金属电极针的金属材料可以为金，银，铜，铂，锌等各类导电材料；绝缘材料可以为聚氨酯，聚四氟乙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯等塑料材料；膜材料可以为聚苯二甲酸乙二醇酯，交联聚乙烯，尼龙等热塑性材料；注射器材质可采用玻璃或塑料等非导电材料。
4.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，金属电极针的直径可变，金属电极针内部为中空结构，用于向预定组织输送或吸取导电溶液；金属电极针中段，可以设置刻度系统，以便精准确定穿刺深度。
5.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，金属电极针前端表面为非密封结构，暴露长度可变；前端金属表面上排布有一定形状的定向小孔，开孔位置根据实际所需膜扩张的方向位置而设定，并被膜材料所包覆。
6.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，所述膜材料的结构类似于球囊结构，在输入导电液体后可以扩张为预定形状；膜材料的分布位置、大小及形状可以调节，用于控制液体在预定目标内的分布，进而控制消融的面积和方向。
7.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，所述导电液体由导电性良好且生物相容性优异的液体构成；所述导电液体优选为氯化钠、氯化钙溶液或导电性更好的液态金属等；导电溶液的浓度可变，可在纯水至饱和溶液间调节。
8.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，使用时包括至少一个电极通电和至少一个电极接地，通电时电极能够承受3000～4000V，脉冲宽度为0.01～100μs，1kHZ～1MHZ的脉冲电压。
9.根据权利要求2所述液态电极，其特征在于，电极金属电极针可使用医用柔性导管替代，可应用于人体内腔组织的微创消融。
10.一种权利要求1所述可增加消融面积及消融方向可控的脉冲消融方法，其特征在于，能够增大原有电极的消融面积或减小电极尺寸，具体包括如下步骤：
应用权利要求2-9任一项所述的液态电极，通过向所述的液态电极的预定位置外注入一定量的导电溶液以增加消融电极的面积；在不改变原有电极尺寸的前提下，通过注入导电溶液增加电极的有效消融尺寸来扩大消融的面积，电极所能增加的尺寸取决于导电溶液所能注入的体积量；或在较小的电极尺寸下，通过注入导电溶液使电极的有效消融尺寸增加到临床常用的尺寸，电极尺寸可增大2-10倍，并且满足与传统电极相当的消融效果，且减少了穿刺创伤；通过控制液体在预定目标内的分布，也可以控制消融的方向。
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